[发明专利]一种氯乙酸生产方法及回收其生产过程中催化剂的方法

说明书

技术领域

本发明创造属于氯乙酸生产技术领域，具体涉及一种回收连续法氯乙酸生产过程中真实催化剂乙酰氯和氯乙酰氯的方法，及其氯乙酸的生产工艺方法。

背景技术

目前国内外多采用醋酐催化醋酸氯化法进行氯乙酸的工业化生产，在体系的反应过程中，醋酐为乙酰氯的引发剂，实际起催化作用的物质为中间产物乙酰氯和氯乙酰氯。由于氯化反应母液组成成分复杂，含有较多的二氯乙酸、三氯乙酸、醋酸、HCl、乙酰氯、氯乙酰氯等组分，氯乙酸纯度较低，还需要采用钯碳催化剂加氢脱氯还原氯化反应将母液中的二氯乙酸、三氯乙酸加氢后生成一氯乙酸及氯化氢。为避免乙酰氯、氯乙酰氯进入加氢反应器生成更多的副产物，生产中常采用的做法是在加氢脱氯还原氯化反应前将氯化反应母液进行水解处理，使其中的乙酰氯、氯乙酰氯和水发生水化反应，将乙酰氯和氯乙酰氯转化为醋酸、氯乙酸和HCl。但是此法有如下缺点：1)氯化反应液体中乙酰氯、氯乙酰氯含量较高，直接加水水解后最终造成醋酐消耗量高；2)由于水解压力较高不宜增设搅拌器，水解反应不充分，最终造成加氢反应副产物增多，产品收率降低；3)氯化反应液体含HCL较高，影响加氢反应效率，导致加氢反应器钯碳催化剂耗量增多。在一些改进的生产过程中，为了减少醋酐催化剂的消耗并克服上述水解处理的缺陷，将氯化反应母液在加氢脱氯还原氯化反应前预先通过一个蒸馏塔，使母液中醋酸和大部分乙酰氯、HCl蒸出，冷凝回流后循环使用，节省了部分醋酐催化剂的消耗，但是这种方法并不能完全去除母液中醋酸、乙酰氯、HCl等组分，造成加氢脱氯还原氯化反应的过程负荷过高，钯碳催化剂消耗量提高，另外，由于去除了水解处理过程，残余的乙酰氯、氯乙酰氯等组分仍存在于母液之中，导致加氢反应器中副产物相应增多，同时不利于HCl的回收。

发明内容

本发明创造为克服现有技术中存在的上述问题，提供了一种回收连续法氯乙酸生产过程中催化剂的方法，包括将氯化反应母液在精馏过程蒸出的气体进行三级冷凝的过程，其中第一级冷凝过程中产生的冷凝液回流至精馏过程，第二级和第三级冷凝过程中产生的冷凝液回流至氯化反应过程。

其中，氯化反应过程一般在氯化反应器中进行，可采用常规的氯化反应操作过程。通常是将氯、醋酸、醋酐加入氯化反应器，醋酐与HCl先发生反应，生成乙酰氯；醋酸和氯在乙酰氯催化作用下发生氯化反应生成氯乙酸、HCl和二氯乙酸等其他物质；其中，HCl是首次开车时提前通入醋酸、醋酐，连续少量通入氯，生成HCl和乙酰氯，达到一定浓度后连续通入醋酸、醋酐和氯进行连续反应过程。

进一步，所述三级冷凝过程中，冷凝温度依次分别控制在40～75℃、10～20℃、-25～-16℃。

进一步，所述精馏过程一般在精馏塔中进行；精馏塔塔顶操作压力9～15kPaA，塔顶操作温度温度为80～110℃；塔釜操作压力为14～20kPaA，塔釜操作温度为120～150℃。

进一步，所述进入精馏过程的氯化反应母液的液体组成(质量分数)优选为：10％～20％醋酸、70％～80％氯乙酸、2％～6％二氯乙酸、1.5％～3％HCl、1.5％～4％乙酰氯、4％～7％氯乙酰氯、1％～2％其他组分。其中，其他组分可以包括微量的三氯乙酸、CH₂ClCOOCH₂COOH等。

本发明的另一目的是提供一种氯乙酸生产方法，包括下述步骤：将氯化反应母液在精馏过程蒸出的气体进行三级冷凝的过程，其中第一级冷凝过程中产生的冷凝液回流至精馏过程，第二级和第三级冷凝过程中产生的冷凝液回流至氯化反应过程，第三级冷凝过程中未冷凝的气体进入HCl回收过程，从精馏过程中产生的底部混合液进入加氢反应过程。

其中，氯化反应过程一般在氯化反应器中进行，可采用常规的氯化反应操作过程。通常是将氯、醋酸、醋酐加入氯化反应器，醋酐与HCl先发生反应，生成乙酰氯；醋酸和氯在乙酰氯催化作用下发生氯化反应生成氯乙酸、HCl和二氯乙酸等其他物质；其中，HCl是首次开车时提前通入醋酸、醋酐，连续少量通入氯，生成HCl和乙酰氯，达到一定浓度后连续通入醋酸、醋酐和氯进行连续反应过程。所述HCl回收过程可采用回收HCl的常规设备和方法，优选的，采用降膜吸收器用脱盐水将氯化氢气体吸收为盐酸溶液。所述加氢反应过程可采用常规设备和方法进行，一般的，是在钯碳催化剂的作用下通过氢化反应将二氯乙酸、三氯乙酸等还原成氯乙酸，加氢反应后的氯化母液可进一步经过蒸馏、分离，或/和其他反应步骤获得氯乙酸产品。

进一步，所述三级冷凝过程中，冷凝温度依次分别控制在40～75℃、10～20℃、-25～-16℃。